Recebido em 14/4/07; aceito em 30/11/07; publicado na web em 24/7/08 APPLICATION OF THE FACTORIAL DESIGN AND RESPONSE SURFACE METHODOLOGY FOR OPTIMIZATION OF ALCOHOLIC FERMENTATION. In the present work, the influence of the amount of nitrogen and phosphorus and degrees Brix on the yield and productivity of alcoholic fermentation has been evaluated. The methodology used was factorial design and response surface analysis. Within the range studied only for phosphorus a statistically significant effect was observed. The broth of sugar cane of the CB 453 variety already possessed enough nitrogen for the fermentation. The mathematical and empirical model was validated for productivity and not for yield. The concentration of alcohol produced in the fermentation was not enough to cause cellular growth inhibition.Keywords: factorial design; productivity; ethanol. INTRODUÇÃOO sistema agroindustrial da cana-de-açúcar já foi tema de inú-meros, profundos e excelentes estudos, realizados quer pela iniciativa privada como pelas Universidades e outras instituições de pesquisa. Além dos aspectos sócio-econômicos, a cultura tem sua importância reconhecida, também, na área ambiental, tendo o ál-cool etílico como uma fonte renovável de energia menos poluente, a qual já integra a matriz energética nacional e está sendo um dos produtos mais importantes do mercado internacional. 1,2A utilização do álcool combustível automotivo no Brasil ganhou importância na década de 70 com o lançamento do Programa do Álcool (Proálcool), criado pelo decreto 76.593/75, cuja finalidade estratégica foi substituir parte da gasolina consumida no mercado interno, reduzindo, assim, as importações de petróleo. 3O Brasil posiciona-se no cenário internacional, atualmente, como o maior produtor e exportador mundial de açúcar de cana e o maior produtor e consumidor de álcool, 3,4 sendo também o único país a introduzir, em larga escala, o álcool como combustível alternativo ao petróleo.1 Os países industrializados, como os Estados Unidos da América (EUA), estão interessados na ampliação da produção de álcool etílico do Brasil. A produção de álcool no Brasil, que é da ordem de 17 bilhões de L por safra 5,6 poderá chegar, em 2010, a uma produção em torno de 30 bilhões de L por safra, 3 produzida por inú-meras destilarias espalhadas no país. O álcool hidratado é competitivo com a gasolina devido às reduções dos custos no setor (aumento de rendimento e produtividade nas áreas agrícola e industrial), ao aumento do preço do barril de petróleo e às diferenças de tributação da gasolina e do álcool.3 Assim, é de vital importância a continuação de estudos na área, buscando aumentar a eficiência do processo.A produção de álcool no Brasil se faz quase que exclusivamente por fermentação de mosto, constituído por caldo de cana ou melaço, ou ainda por misturas destes dois componentes. Alguns macronutrientes e/ou micronutrientes também são adicionados ao mosto, a fim de complementar as deficiências do meio, quanto a certos elementos indispensáveis às leveduras para uma máxima tr...

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Removal of hydrocarbons from aqueous effluents using biosorbents was investigated. The effluent was simulated by a dispersion of gasoline (simple hydrocarbons) in water. Corn-cob, wood powder, coconut mesocarp and sugar-cane bagasse were used as adsorbents and their performance verified by means of batch experiments performed in an agitated vessel. The influence of input variables such as hydrocarbon concentration, mass of biomass and agitation level on the adsorbents' capacity was studied by means of factorial design. The results indicated that, among the materials studied, coconut mesocarp and sugar-cane bagasse can be considered promising biomasses for treating aqueous effluents contaminated by hydrocarbons.Keywords: factorial design; petroleum; sugar-cane bagasse. INTRODUÇÃOA água é um dos recursos naturais mais intensamente utilizados. É fundamental para a existência e manutenção da vida e, para isso, deve estar presente no ambiente em quantidade e qualidade adequadas. O homem tem usado a água não só para suprir suas necessidades metabólicas, mas também para outros fins, como abastecimento industrial, irrigação, geração de energia, navegação, diluição de despejos e exploração e produção de petróleo 1 . Atualmente existe, em todo o mundo, uma grande preocupação com a água, não só por causa de sua escassez em algumas regiões, mas também por causa de processos constantes de poluição, principalmente em países ditos desenvolvidos.Os produtos orgânicos provenientes dos processos de extração e produção de petróleo são bastante prejudiciais ao homem e ao meio ambiente, pois causam sérios problemas de poluição à vida aquática em rios e lagos; por isso, as empresas de petróleo já procuram reduzir ao máximo este impacto ao meio ambiente.Mesmo em pequenas quantidades, os contaminantes orgânicos são difíceis de serem removidos, pois são estáveis à luz, ao calor e biologicamente não degradáveis; diminuem a área de contato entre a superfície da água e o ar atmosférico impedindo, assim, a transferência de oxigênio da atmosfera para a água, além de apresentarem problemas estéticos, produzindo a rejeição do efluente 2 . Por isso, vários processos de separação já são empregados pelas indústrias de produção de petróleo e refinarias. Dentre os processos de separação utilizados, a adsorção tem despertado bastante o interesse de pesquisadores e técnicos, por ser um processo eficaz para tratamento de efluentes orgânicos e metais pesados, utilizando materiais sintéticos, como as zeólitas 3 . Vários materiais adsorventes têm sido utilizados para a adsorção de contaminantes orgânicos e metais pesados, provenientes do petró-leo. O carvão ativo tem sido um dos mais empregados, principalmente por apresentar grande capacidade de adsorção. Possui, contudo, um elevado custo industrial, abrindo espaço para novas pesquisas 2,4,5 . A fim de reduzir o alto custo dos processos de separação por adsorção, principalmente devido ao elevado valor de alguns adsorventes, vários métodos alternativos têm sido estudados; entre estes, pode-se citar a bioa...

The spray drying process of a mixed juice of acerola and seriguela was optimized using a 2 4 full factorial design with 16 factorial points and 3 central points. The independent variables were different levels of inlet temperature (110°, 140° and 170 °C), feed flow (0.36, 0.60 and 0.84 L/h), amount of maltodextrin (14-26%) and maltodextrin dextrose equivalent (DE) (5, 10 and 15 DE). The responses were water activity (Aw), moisture content (MC), hygroscopicity (Hyg), powder recovery (PR) and retention of ascorbic acid (RAA). After optimization, an acceptance test and multiple comparison test were performed. Temperature exerted a great influence on Aw, MC and RAA. The optimal drying conditions to obtain acerola and seriguela juice mix powder were an inlet temperature of 140 °C, a flow rate of 0.60 L/h, 20% maltodextrin 10 DE. There was no significant difference in the acceptance of the quality attributes or in the multiple comparison test between the nectars made with the juice mix powder. Acceptance was approximately 70%. Therefore, this acerola and seriguela mix powder can be considered a good source of ascorbic acid and a potential ingredient for the food industry.

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ABSTRACT

Recebido em 12/7/06; aceito em 1/12/06; publicado na web em 24/7/07 EQUILIBRIUM AND KINETIC STUDY OF Pb 2+ BIOSORPTION BY Saccharomyces cerevisiae. The biosorption, based on the use of biomass for removal of ions is distinguished as an innovative and promising technology when compared with the traditional methods. In this context, the aim of the present work is to use Saccharomyces cerevisiae as biosorbent for the retention of Pb 2+ metal ions. Factorial design was used for evaluation of the process. The observed equilibrium data were well described by Langmuir and Freundlich adsorption isotherms. The maximum adsorption capacity was 1486.88 mg/g. The results indicated that Saccharomyces cerevisiae is suitable for biosorption of Pb 2+ metal ions.Keywords: heavy metal; experimental design; Langmuir isotherm. INTRODUÇÃOAs atividades industriais têm introduzido metais nas águas em uma quantidade muito maior que aquela que seria natural, causando grandes poluições. Os tratamentos convencionais (redução quí-mica, troca iônica, ultrafiltração e osmose inversa), normalmente usados para a remoção de metais dos efluentes líquidos, apresentam algumas desvantagens, pois além de serem, na maioria, processos caros não conseguem remover totalmente os íons metáli-cos, gerando ainda substâncias tóxicas que necessitam serem eliminadas cuidadosamente, em mais outra etapa de processo [1][2][3][4][5] . O chumbo é encontrado na natureza acumulado em minas como resultado dos processos de diferenciação que ocorreram durante a evolução do planeta. Os resíduos de chumbo são classificados pelas normas brasileiras como perigosos. A exposição ao chumbo utilizado em diversos tipos de indústrias (mineração, cerâmica, baterias, pintura) é cada vez mais comum e os desastres são descobertos apenas anos ou décadas mais tarde. O contato humano com o chumbo pode levar a distúrbios de praticamente todas as partes do organismo -sistema nervoso central, sangue e rins -culminando com a morte. Em doses menores, acarreta alteração na produção de hemoglobina e em processos bioquímicos cerebrais causando alterações psicoló-gicas e comportamentais. Devido a sua baixa solubilidade, a absorção dá-se principalmente por via oral ou respiratória.A biossorção é baseada na utilização de biomassas microbianas como bactérias, fungos e algas. Destaca-se como uma grande alternativa para remoção de metais pois, quando comparada com os processos convencionais, apresenta reconhecidas vantagens como a biomassa pode ser reutilizada; os metais podem ser removidos da solução independentemente do grau de toxidez; os tempos de operação são pequenos quando o equilíbrio é alcançado; não produz compostos secundários com toxicidade e pode ser altamente seletiva [6][7][8][9] . A Saccharomyces cerevisiae é utilizada na produção de álcool etílico por fermentação, do qual o Brasil produz cerca de 13 bilhões de L por ano, como também em panificação; é também conhecida por acumular grandes quantidades de metais em meios aquosos.Sendo o Brasil o maior produtor mundial de álcool etílico v...

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